继电保护的研究离不开对于故障的分析,要对继电保护进行设计或者整定计算都要进行故障分析。传统电力系统继电保护体系是建立在同步发电机和三相对称系统之上的。就是说,在故障发生后的电磁暂态过程中,同步发电机还是可以作为一个理想电源不发生任何参数和运行状态的改变。根据这些原理可以计算短路电流和衰减特性,作为新的继保原理设计、整定和断路器选择的依据。但是目前风电场广泛采用异步发电机,即使是永磁同步发电机也采用电力带脑子设备并网,显然短路电流的大小和故障特征已经发生了明显的变化。本文主要针对使用广泛的双馈异步发电机进行建模仿真,对于其他类型的发电机如传统异步发电机和永磁直驱同步发电机不做讨论。84374
双馈感应发电机的短路电流研究受到了重视,当今很多研究都围绕其进行 [9,10]。双馈风力发电机的滑差由于转子电流控制而不再是一个可以忽略的数值,外部短路的时候撬棒Crowbar电阻的作用使得转子回路的电阻也不可以被忽略。文献[9]通过短路后定转子磁链的相位的关系,综合考虑撬棒电阻的双馈异步发电机短路电流计算公式。文献[10]基于空间矢量理论和序分量理论推导出考虑不对称故障时的双馈异步发电机短路电流解析表达式,并分析了crowbar 电阻数值以及升压变和联络线阻抗对短路电流的影响。在文献[13]中利用EMTDC平台进行仿真,发现双馈式风电机组低压穿越期间的短路电流频率随故障前工况偏移工频,结果表明,基于相量值及基于采样值的差动保护均无法保证快速动作,风电机组参数和其他因素都影响风电场送出变压器保护正确动作。论文网
文献[14]具体研究了双馈风电机组短路电流对变压器保护二次谐波制动的影响,二次谐波制动时避免励磁涌流造成保护误动从而保障电力变压器保护可靠动作的关键技术,文章研究得出结论:1)三相短路故障发生后,短路电流中将包含二次谐波分量。功率的工频振荡经过转子侧变流器控制环节,在转子电流中产生分量,再经电磁耦合在定子侧产生二次谐波电流。2)短路电流二次谐波含量的大小主要受功率工频振荡的大小和PI 控制器环节参数的影响。3)双馈风电机组短路电流中二次谐波的含量可能超过变压器二次谐波制动整定范围,可能导致二次谐波制动元件动作,引起变压器主保护拒动。
双馈风电机组短路电流国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_99998.html